用于雷达回波信号实时模拟的弹道目标RCS解析公式

对弹道目标进行满足精度要求的雷达回波实时模拟是一项综合性较强的工程,是目标探测、识别的关键。基于几何绕射理论(GTD)和物理光学法(PO),推导给出了某大型弹道目标在微波频率下任意视线角的RCS解析公式。文中方法和FEKO软件的计算结果符合良好且计算速度极快,利用文中方法得到的结果进行的一维距离像仿真与理论结果吻合较好,可以满足基于目标电磁散射特征的再入大气层弹道目标雷达回波信号实时模拟的精度需要。     

复杂目标RCS可视化电磁计算方法的改进

复杂目标的电磁散射主要来源于面元及棱边,在照明区与阴影区交界处,相位出现快速变化,给图形电磁计算带来计算误差。棱边散射场计算中,单站增量长度绕射系数较简单,计算精度低。文章在不改变反射系数情况下,使用驻相法消除奇变效应。提出将等效电流绕射系数、物理光学绕射系数及并矢绕射系数,应用于棱边散射场图形电磁计算。从而提高了RCS计算精度。该方法对我国的隐身与反隐身技术及仿真技术的研究,具有重要的实用价值。     

带有裂缝的电大尺寸目标电磁散射特性分析

提出了一种分析计算带有裂缝的电大尺寸复杂目标电磁散射问题的混合方法-FEN／PO-PID方法,在该方法中,采用基于棱边的有限元法(Edge-based FEM)为低频方法,物理光学法与物理绕射理论(POPTD)为高频方法,通过耦合技术将二者结合在一起．将此方法用于带有裂缝的二维导电柱的电磁散射特性分析,计算结果与有关文献的数据一致性很好,从而验证了该方法的准确性．还给出另外两种截面的二维导电柱体雷达截面的计算曲线．理论分析与计算结果表明,该法与其它计算同类问题的方法相比,能节省计算机存储单元、提高计算速度。     

电大尺寸复杂目标RCS快速求解的方法

为了提高电大尺寸复杂目标散射的计算效率,分析了加法定理和快速远场近似理论,并将其和多层快速多极子方法相结合,从而降低了计算复杂度.文中结合某型导弹的设计要求建模仿真,得出的结论可以反映实际的变化趋势,且该方法运算速度快,不受目标尺寸约束,完全可以满足工程分析的需要.     

复杂涂敷目标的RCS计算

给出了一种快速计算复杂涂敷目标散射场的方法。将复杂目标电磁散射分成面元和边缘散射,运用物理光学(PO)、阻抗边界条件(IBC)、等效电流(EM C)和物理绕射理论(PTD)对复杂目标雷达散射截面(RCS)进行计算,并将计算结果与文献结果及无涂敷纯金属目标的RCS进行对比分析,结果与文献及预期估计情况吻合较好,表明该方法不仅计算简单,而且结果也较为精确。     

抛物线方程在计算三维电大目标电磁散射中的应用

抛物线方程算法是建立在波动方程轴向近似基础上的一种数值方法,该方法假设电磁波能量沿抛物线轴向的锥形区域传播。文章推导了三维标准的抛物线方程及相应的近场-远场变换理论,并计算了理想导体球的雷达散射截面;数值结果表明抛物线方程算法的引入,在保证一定精度的前提下,大大提高了计算效率,节约了内存。     

超电大尺寸目标的电磁散射预报技术

面向舰船等武器平台的电磁隐身设计与预报,近年来,深入开展超电大尺寸目标的电磁散射预报关键技术研究,综合运用计算电磁学、电磁散射理论和相关波动理论,开展超电大尺寸目标电磁散射仿真与测试等相关技术研究,技术成果成功应用于多项工程的电磁散射预报与设计。     

等离子体包覆目标的RCS计算

采用直接FDTD方法对雷达波在等离子体包覆目标附近的总场和散射场分布进行了仿真。通过远-近场变换计算了远场电场和不同等离子体分布情况下的目标雷达散射截面RCS值。仿真结果表明,采用等离子包覆的方法可以有效地降低目标的RCS值。等离子体密度和厚度对目标RCS的影响较大,等离子体碰撞频率对目标RCS有一定的影响。     

三维电大尺寸复杂群目标的单站RCS的快速多极子分析

用快速多极子算法(FMM)和共轭梯度法(CG)求解三维电大尺寸复杂群目标的电磁散射特性。对单站雷达散射截面(RCS)的预估,更采用了物理光学电流近似和相位修正的继承迭代法两项措施进一步加快了求解过程。该方法具有节省内存,计算量小,迭代速度快且精确度高的特点,特别适于准确分析多个电大尺寸目标间的相互影响。用三维计算实例验证了该方法在解决电大尺寸复杂群目标电磁散射分析方面的有效性和优越性。     

复杂目标电磁散射分析的FEM/PO-PTD方法

采用一种新的混合方法——FEM／PO-PTD法,分析计算带有腔体的电大尺寸复杂目标的电磁散射特性。该方法中,应用矢量有限元法(edge-based FEM)为基本方法,将腔体开口面上的磁场方程作为腔体内问题的边界条件引入泛函,采用物理光学法(PO)和物理绕射理论(PTD)分析电大尺寸规则目标的电磁散射特性。为了验证该方法的准确性,首先将其应用于三维无穷接地开口腔体的电磁散射特性分析,计算结果与有关文献的数据一致性很好。在此基础上,给出了带有不同介质填充腔体和吸波材料涂敷腔体的电大尺寸导体目标雷达散射截面的计算曲线。     

二 维 电 大 尺 寸 目 标 IRBC 的 计 算

二维电大尺寸目标迭代Robin条件（IRBC）的计算非常耗时，通过对该条件中Hankel函数的近似计算，加快了计算速度.首先，分析了第二类零阶和一阶Hankel函数4种近似算法的优缺点；然后，对比了应用其计算迭代Robin条件的精度和速度；最后，通过一系列电大尺寸目标的计算对最优算法加以验证.     

高频区隐身目标的改进GRECO方法的RCS计算

图形电磁计算(GRECO)方法被认为是求解电大尺寸复杂目标的高频雷达散射截面(RCS)最有效的方法之一．将应用于理想导体劈的等效边缘电磁流概念推广到涂覆吸波材料的阻抗劈上，运用物理光学法(PO)和阻抗边界条件(IBC)求解了涂覆雷达吸波材料的表面的RCS计算．同时本文对目标的棱边检测方法进行改进，可以更全面地检测到所有的棱边，并计算其对目标总RCS的影响．计算结果与相关文献进行比较，结果令人满意．     

涂覆雷达吸波材料复杂目标RCS可视化计算

通过物理光学法 (PO)与阻抗边界条件 (IBC)结合求解涂覆雷达吸波材料 (RAM)复杂目标的面元散射 ,利用等效电流法 (ECM)与增量长度绕射系数 (ILDC)结合求解金属棱边散射 ,根据等效边缘电流求解介质边缘散射。利用非均匀有理B样条 (NURBS)曲面对目标进行几何建模。经过可视化电磁分析 ,在Windows 98/NT环境下求解涂覆RAM复杂目标的雷达散射截面 (RCS) ,与实验结果比较 ,获得令人满意的结果。     

飞机动态RCS计算方法的修正与改进

飞机动态雷达散射截面(RCS)的分析能够为飞机隐身设计和测试评估提供重要理论支撑。针对现有动态RCS计算方法只能适用于有限角域的不足,对飞机本体系中雷达方位角的定义进行了修正,扩大了现有方法的适用范围。提出了一种新型的动态RCS计算方法,解决了现有方法中雷达视线角与飞机RCS值无法建立一一映射关系的问题,使用飞机本体坐标系与雷达照射坐标系的欧拉旋转角表征飞机的动态RCS值,相比传统方法具有更高的准确性。最后,仿真验证了当飞机处于机动状态时,新型的动态RCS计算方法得出的结果与现有方法相比有显著差异,其有效提高了动态RCS计算的准确性。     

用模式叠加法计算进气道雷达散射面积

基于导波模式理论，将进气道复杂终端分成若干个等效终端，提出了用模式叠加法计算飞机进气道的内部雷达散射面积，推导了部分典型等效终端的数学模型，通过计算结果与相关文献实验数据对比表明该方法基本可行。该方法的特点是极化散射矩阵和终端反射系数可分解后分别计算，便于叠加各种进气道构型和不断积累计算模型。     

一种低散射目标RCS行波解的C—R样条建模方法

ＣＲ（ＣａｔｍｕｌｌＲｏｍ）样条具有直观、稳定、灵活、不需反求控制顶点等优点,特别适用于具有复杂外形的飞行器进行几何描述．利用（Ｇ１,ｋ ＝ １） ＣａｔｍｕｌｌＲｏｍ 样条及其张量积曲面对低散射目标进行几何建模,并求解低散射目标行波雷达散射截面贡献,通过计算结果与实验结果比较,获得令人满意的结果．     

射线跟踪法用于反射器散射场计算及算法改进

目的 研究三面角反射器后向散射场问题,并对射线跟踪法的典型算法进行改进,以提高运算速度。方法 利用射线跟踪法对电大尺寸的三面角反射器的后向散射场进行分析,并利用斯托克斯定理将射线跟踪中的面积分简化为代数多项式。结果 对提高的算法进行了实例计算,计算结果与以往的试验结果基本吻合。结论 将射线跟踪法应用于三面角反射器的后向散射场的研究中;改进的算法不但计算准确而且运算速度也有所提高。     

电大尺寸载体天线间宽带干扰耦合快速分析

为求解电大尺寸载体天线间的宽带干扰耦合度,建立了天线间干扰耦合分析模型,提出了自适应多层快速多极子算法作为求解该耦合分析模型的核心算法.该算法将阻抗积分表达式中的基函数和权函数分别用不同空间位置上的Dirac函数展开,使阻抗积分的计算得到大大简化,所有转移过程可由快速傅里叶变换计算完成,应用波形渐进估计技术计算载体表面及天线上的宽带电流值,最后结合微波二端口网络理论求得天线间的宽带耦合度.数值实验和实测结果证明,在精度相等的前提下,所提出的快速分析方法比传统快速分析方法的计算效率和存储效率均提高了30%左右.     

基于高斯混合密度模型的隐身目标RCS统计分析

为克服传统RCS起伏统计模型描述隐身目标起伏特性的不足,提出了一种将高斯混合密度模型(GMDM)应用于RCS统计分析的建模方法。根据典型隐身目标的仿真数据,分别建立了该目标在不同方位角范围内的2阶GMDM和χ2分布模型。拟合结果表明2阶GMDM在前侧向、正侧向和后侧向拟合误差分别为4.74%、12.34%和1.01%,而χ2模型的拟合误差分别为44.5%、18.65%和13.21%。同时,当拟合阶数超过4阶时,GMDM的拟合误差将稳定在5%以下,能够满足雷达目标仿真的精度需求。